分子筛制氮机

发布日期: 2020-08-18

分子筛制氮机工作原理

分子筛制氮是以空气为原料,以碳分子筛作为吸附剂,运用变压吸附原理,利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法,通称PSA制氮。分子筛对空气中的氧和氮的 分离作用主要是基于这两种气体在碳分子筛表面上的扩散速率不同。 直径较小的气体分子(O2)扩散速率较快,较多的进入分子筛微孔。 直径较大的气体分子(N2)扩散速率较慢,进入分子筛微孔较少,这样在气相中可以得到氮的富集成分。因此,利用分子筛对氧和氮在某一时间内吸附量的差别这一特性, 由全自动控制系统按特定可编程序 施以加压吸附,常压解析的循环过程,完成氮氧分离,获得所需高纯度的氮气。

制氮机分子筛

 

分子筛制氮机具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15~30分钟)、能耗低,产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节,操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点。制氮机碳分子筛使用寿命每年以5%的产能递减(因为碳分子筛老化),一般运行期间不需要更换,但是达到一定年限(一般寿命在10以上)或设备出现故障时(如分子筛被污染、压紧装置故障等)需要更换。

分子筛制氮机运行条件

分子筛制氮机

1、空气压缩纯化过程纯原料空气进入分子筛吸附塔,是非常必要的,因为颗粒及有机气体进入吸附塔会堵塞碳分子筛的微孔,并逐渐使碳分子筛的分离性能降低。纯化原料空气的方法有:①使空压机的进气口远离有、油雾、有机气体的场所;②通过冷干机、吸附剂净化系统等,最后经处理后的原料空气进入碳分子筛吸附塔。
2、产品氮气的浓度和产气量
分子筛制取氮气,其N2浓度和产气量可根据用户的需要进行任意调节,在产气时间及操作压力确定时,调低产气量,N2浓度将提高,反之,N2浓度则下降。用户可根据实际需要调节。
3、均压时间

分子筛制氮过程,当一个吸附塔吸附结束时,可将此吸附塔内的有压气体从上下两个方向注入另一个已再生好的吸附塔中,并使两塔气体压力相同,此过程称为吸附塔的均压,选择适当的均压时间,即可回收能量,也可以减缓吸附塔内的分子筛受到冲击,从而达到延长碳分子筛的使用寿命。参考阀门的切换速度一般选择均压时间为1-3秒。

4、产气时间

根据分子筛对氧和氮的吸扩散速率不同,其吸附O2在短时间内就达到平衡,此时,N2的吸附量很少,较短的产气时间,可有效的提高碳分子筛的产气率,但同时也增加了阀门的动作频率,因此阀门的性能也很重要。一般选择吸附时间为30-120秒。小型高纯制氮机推荐使用短的产气时间,大型低浓度推荐使用长的产气时间。

5、操作压力

分子筛在动力学效应的同时,又具有平衡吸附效应,吸附质分压高,吸附容量也高,因此加压器吸附是有利的,但吸附压力太高,对空压机的造型要求也增高,另外常压再生与真空再生两个流程对吸附压力要求也不同,综合各项因素,建议常压再生流程的吸附压力选为5-8kg/cm2为宜;真空再生流程的吸附压力选择为3-5Kg/cm2为宜。

6、使用温度

作为吸附剂选择较低的吸附温度有利于碳分子筛性能的发挥,制氮机工艺在有条件的情况下,采取降低吸附温度是有利的。

 

分子筛制氮机的产品特点

1、运行成本低

原料空气取自自然,只需提供压缩空气和电源即可制氮气。设备能耗低,运行成本费用少。

2、整机运行可靠

氮气纯度调整方便,氮气纯度只受氮气排气量的影响,普通制氮纯度在95%~99.99%之间任意调节;高纯度氮气在普氮制氮机主体后面加一台氮气纯化装置99.99%~99.9995%之间调节。

3、连续生产稳定

设备自动化程度高,产气快,可无人值守。启动、关机只需按一下按钮,开机10~15分钟内即可产氮气。  

4、先进的控制系统

5、氮气品质稳定

特殊气缸压紧装置,避免高压气流冲击导致分子筛粉化现象。氮气流量和压力可调节的吸附工艺,配备自动联锁防空装置,确保氮气量纯度、压力长期稳定。

6、设备占地面积小

设备工艺流程简单,设备结构外形小,占地面积少,设备装置适应性强。

 

分子筛制氮机技术指标

氮气流量:5~12000 m3/h(20℃,101.325kPa)

氮气纯度: ≥97~99.9995%(可定制)

常压露点: ≤-45℃(可定制)

氮气压力:0.05~0.8Mpa(可定制)

 

分子筛制氮机型号

瑞气BGPN系列分子筛制氮机根据氮气纯度分为十种型号,即:BGPN97、BGPN98、BGPN99、BGPN295、BGPN39、BGPN395、BGPN49、BGPN495、BGPN59、BGPN595。
您可根据氮气纯度,流量等气体工艺要求进行选择。

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